技術領域
??本發明涉及一種自動焊接機械裝置,具體涉及一種可模仿金屬熱變形的隨動裝置,該裝置特別適用于金屬焊接中的熱變形測量與適應在該變形存在的情況下正常焊接。
背景技術
在幾乎所有的金屬熱加工過程中,多會產生熱變形。熱變形的形式與被加工材料、加工方法、溫度場分布等等因素相關。金屬焊接也屬于熱加工,而且熱變形即普遍、又明顯,常常會影響焊接效果,導致焊接后尺寸變化,嚴重時會導致超差。
目前減小或避免這種變形大多采用強制機械約束和輔助冷卻的方法,強制機械約束并冷卻的方法對于熱膨脹系數較小、自身強度**的金屬,以及焊接范圍較小的工件來講有明顯效果。但工件在強制約束變形的同時,會產生較大的熱應力,要求工件本身有足夠強度,可抵御這種約束應力,使自身不會受到破壞才行。對于熱膨脹系數較大、焊縫范圍大、自身強度卻較低的金屬來說,上述方法就有限了,有時會因約束熱應力過大導致工件損壞。比如像銅、鋁及其合金等金屬就是這樣。他們的熱膨脹系數較大,熱態和冷態尺寸相差很大,強度又偏低,產生的約束熱應力**可以使母材屈服甚至斷裂。
上述問題制約了焊接效率和質量。
發明內容
為了有效解決和適應較大熱膨脹系數金屬之焊接熱變形問題,本發明提出一種新的技術方法:當金屬不能滿足強制約束條件時,不要在主要熱變形方向上施加約束,在次要熱變形方向施加適度的約束,使主熱變形方向處于自由狀態下焊接。
一般情況下,零件之間在冷態時被組對起來,當多個零件被組對在一個主零件上時,需要逐個焊接,在焊接過程中,主零件溫度會逐漸升高,熱變形也隨之逐漸發展,熱變形的發展會使組對位置偏移,焊接位置也必然隨之偏移,當這個變化量超過焊接允許誤差時,將導致焊接失效或被焊零件位置超差。比如在一個長條形主零件上,要求延長度方向,安規定的位置,焊接多個被焊零件,焊接前被焊零件是在冷態時組對在主零件上的,組對好后開始陸續或同時焊接;焊接時長條形主零件因受熱產生軸向變形,而且變形會越來越大,且是動態的;先焊的零件定位可能不超差,但后面主零件變形加大,將使被焊零件位置逐漸超差。如果采用強制約束,產生的熱應力又會使長條形主零件變形損壞。
即不能采用強制約束的方法避免熱變形,又要避免被焊零件的位置超差,在實際操作中往往靠人工隨焊隨調被焊零件的組對位置,操作復雜、效率低下,焊后還要重新校正。制冷設備中常用的分流器和匯流排就是這種情況。
本發明的目的是找到一種有效的方法,它可以隨時、自動校正這種超差,實現焊接自動化。
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